Ląstelių ciklas

Kelvinsong (savo darbas) [ CC0 ], per Wikimedia Commons

Ląstelių ciklas yra sudėtinga įvykių seka, kurios metu ląstelės augti ir dalytis. Eukariotinėse ląstelėse šis procesas apima keturias skirtingas fazes. Šios fazės susideda iš Mitozės fazė (M), 1 tarpo fazė (G 1), sintezės fazė (S) ir 2 tarpo fazė (G 2) . Ląstelių ciklo G 1, S ir G 2 fazės bendrai vadinamos tarpfaze. Besiskirianti ląstelė didžiąją laiko dalį praleidžia tarpfazėje, nes ji auga ruošdamasi ląstelių dalijimuisi. The mitozė ląstelių dalijimosi proceso fazė apima branduolio atskyrimą chromosomos , po kurio sekacitokinezė(citoplazmos dalijimasis, sudarydamas dvi skirtingas ląsteles). Mitozinių ląstelių ciklo pabaigoje susidaro dvi skirtingos dukterinės ląstelės. Kiekvienoje ląstelėje yra identiška genetinė medžiaga.

Laikas, kurio reikia a ląstelė užbaigti vieną ląstelių ciklą skiriasi priklausomai nuo ląstelės tipas . Kai kurios ląstelės, pvz kraujo ląstelėse kaulų čiulpai , oda ląstelės ir skrandį bei žarnas dengiančios ląstelės dalijasi greitai ir nuolat. Kitos ląstelės dalijasi, kai reikia pakeisti pažeistas ar negyvas ląsteles. Šie ląstelių tipai apima ląsteles inkstus , kepenys ir plaučiai . Dar kiti ląstelių tipai, įskaitant nervų ląstelės , nustokite dalytis subrendus.

Pagrindiniai dalykai: ląstelių ciklas

• Ląstelės auga ir dalijasi per ląstelių ciklą.
• Ląstelių ciklo fazės apima Tarpfazė ir Mitozinė fazė . Tarpfazė susideda iš 1 tarpo fazės (G 1), sintezės fazės (S) ir 2 tarpo fazės (G 2).
• Dalijančios ląstelės didžiąją laiko dalį praleidžia tarpfazėje, kurioje didėja jų masė ir dauginasi DNR ruošiantis ląstelių dalijimuisi.
• Mitozėje besidalijančios ląstelės turinys pasiskirsto tolygiai tarp dviejų dukterinių ląstelių.
• Ląstelių ciklas taip pat vyksta lytinių ląstelių replikacijoje arba mejozė . Pasibaigus ląstelių ciklui esant mejozei, susidaro keturios dukterinės ląstelės.

Ląstelių ciklo fazės

Darryl Leja, NHGRI

Du pagrindiniai ląstelių ciklo skyriai yra tarpfazė ir mitozė.

Tarpfazė

Per šį ląstelių ciklo segmentą ląstelė padvigubina savo citoplazmą ir sintezuojasi DNR . Skaičiuojama, kad besidalijanti ląstelė šioje fazėje praleidžia apie 90-95 procentus savo laiko.

G1 fazė:Laikotarpis prieš DNR sintezę. Šioje fazėje ląstelė padidina masę ir organelių skaičių ruošiasi ląstelių dalijimuisi. Gyvūnų ląstelės šioje fazėje yra diploidas , tai reiškia, kad jie turi du chromosomų rinkinius. S fazė:Laikotarpis, per kurį sintetinama DNR. Daugumoje ląstelių yra siauras laiko langas, per kurį DNR replikacija atsiranda. Šioje fazėje chromosomų kiekis padvigubėja. G2 fazė:Laikotarpis po DNR sintezės įvyko, bet iki mitozės pradžios. Ląstelė sintetina papildomai baltymai ir toliau didėja.

Mitozės stadijos

Mitozės ir citokinezės metu besidalijančios ląstelės turinys yra vienodai paskirstytas tarp dviejų dukterinių ląstelių. Mitozė turi keturias fazes: profazę, metafazę, anafazę ir telofazę.

Profazė:Šiame etape pokyčiai vyksta tiek citoplazma ir branduolys besidalijančios ląstelės. Chromatinas kondensuojasi į atskiras chromosomas. Chromosomos pradeda migruoti link ląstelės centro. Branduolinis apvalkalas suyra ir verpstės pluoštai susidaro priešinguose ląstelės poliuose. Metafazė:Šiame etape branduolinė membrana visiškai išnyksta. Verpstė visiškai išsivysto, o chromosomos išsilygina metafazės plokštelėje (plokštumoje, kuri yra vienodai nutolusi nuo dviejų polių). Anafazė:Šiame etape suporuotos chromosomos ( seserinės chromatidės ) atskirti ir pradėti judėti į priešingus ląstelės galus (polius). Su chromatidėmis nesusijusios verpstės skaidulos pailgina ir pailgina ląstelę. Telofazė:Šiame etape, chromosomos yra atskirti į skirtingus naujus branduolius, o genetinis ląstelės turinys yra padalintas į dvi dalis. Citokinezė prasideda prieš mitozės pabaigą ir baigiasi netrukus po telofazės.

Kai ląstelė baigia ląstelės ciklą, ji grįžta į G₁fazė ir vėl kartoja ciklą. Kūno ląstelės taip pat gali būti dedamos į nesidalijančią būseną, vadinamą Tarpas₀fazė (G₀) bet kuriuo savo gyvenimo momentu. Ląstelės gali išlikti šioje stadijoje labai ilgą laiką, kol joms bus pranešta, kad progresuoja per ląstelių ciklą, kurį inicijuoja tam tikri augimo faktoriai arba kiti signalai. Ląstelės, kuriose yra genetinės mutacijos yra visam laikui įrašyti į G₀fazė, kad būtų užtikrinta, jog jie nesikartotų. Kai ląstelių ciklas sutrinka, normalus ląstelių augimas prarandamas.Vėžio ląstelėsgali išsivystyti, kurios įgyja savo augimo signalų kontrolę ir toliau nekontroliuojamai dauginasi.

Ląstelių ciklas ir mejozė

Lelijos dulkinės mikrosporocitas II mejozės telofazėje. Edas Reschke/Photolibrary/Getty Images

Ne visos ląstelės dalijasi per mitozės procesą. Organizmai, kuriedaugintis lytiškaitaip pat vyksta ląstelių dalijimosi tipas, vadinamas mejozė . Mejozė atsirandalytinių ląsteliųir yra panašus į mitozę. Tačiau po viso mejozės ląstelių ciklo susidaro keturios dukterinės ląstelės. Kiekvienoje ląstelėje yra pusė chromosomų skaičiaus kaip pirminė pirminė ląstelė. Tai reiškia, kad lytinės ląstelės yra haploidas ląstelės. Kai haploidinis vyras ir moteris gametos susijungti į procesą, vadinamąapvaisinimas, jie sudaro vieną diploidas ląstelė, vadinama zigota.